Вековые вариации магнитного поля Земли. Научно-популярное издание

Морфология вековых вариаций

Наблюдаемое на поверхности Земли магнитное поле можно представить в виде суммы трех полей:

• главного геомагнитного поля, источники которого находятся во внешнем электропроводящем ядре,

• аномального, создаваемого намагниченными горными породами,

• и внешнего, источники которого находятся в верхних слоях атмосферы.

Вклад главного геомагнитного поля составляет более 95%, аномальное поле составляет около 3% геомагнитного поля, а внешнее поле, связанное с солнечно-земными взаимодействиями, – менее 1%.

Установлены следующие свойства магнитного поля Земли:

• Главное магнитное поле, усредненное за достаточно большой промежуток времени, носит преимущественно дипольный характер.

• Магнитный полюс перемещается внутри малой области, его положение близко к географическому полюсу.

• Источник геомагнитного поля одинаков за всю историю Земли и связан с ее вращением.

• Напряженность магнитного поля и его направление за всю историю Земли имели тот же порядок величины, что и у современного поля.

• Инверсии поля происходили на протяжении всего времени существования главного магнитного поля и связаны с перераспределением системы токов в жидком земном ядре.

Магнитные характеристики геомагнитного поля (магнитный момент, модуль напряженности поля и его компоненты) не являются постоянными величинами, они периодически изменяются по величине и направлению. Эти изменения в течение последних 400 лет можно проследить на основе прямых измерений и расчетных данных.

Для прошлых эпох применяются архео- и палеомагнитные методы изучения истории магнитного поля Земли.

Палеомагнитные исследования основаны на свойстве горных пород с железосодержащими компонентами намагничиваться в окружающем ее магнитном поле, и при остывании запоминать информацию о величине и направлении этого поля. С помощью специальных физических методов можно извлечь эту информацию, по которой можно судить о состоянии поля той эпохи, в которой происходило остывание породообразующей лавы.

Результаты показывают, что в прошлые эпохи магнитное поле существенно менялось по величине и направлению, а также многократно меняло свою полярность (инверсии палеополя).

Область археомагнитных исследований ограничена гораздо меньшим промежутком времени и тесно связана с археологическими находками изделий из обожженной глины.